Формирование метапредметных компетенций при техническом творчестве

На современном этапе развития школьного образования одной из наиболее актуальных проблем, требующих новых путей решения, является необходимость получения высокого качества знаний при малом количестве часов учебной нагрузки, отведенном на изучение информатики школьной программой.

Одновременно с этим неотъемлемой частью реализации федерального государственного образовательного стандарта является внеурочная деятельность. 

Именно такой вид учебной деятельности является хорошим подспорьем для учителей информатики при формировании информационно-коммуникационной компетенции учащихся.

Сегодня ФГОС устанавливает новые требования к образовательному процессу, что в свою очередь вызывает необходимость в изменении содержания обучения на основе принципов метапредметности как условия достижения высокого качества образования.

Метапредметный подход в образовании предполагает решить проблему разобщенности учебных предметов. Сегодня каждая учебная дисциплина изучается обособленно, ведь даже занятия одной учебной области, такие как информатика, математика и физика изучаются без какого-либо системного подхода. В связи с этим в ФГОС по-иному определяется система методов обучения, которые направлены на передачу не просто знаний, а деятельностных способов работы с информацией.

Метапредметный подход, в отличие от традиционного подхода к образовательному процессу, предполагает замену разобщенных знаний по школьным предметам на "метазнания", т.е. сведения о методах и приемах познания, структуре знаний и способах работы с ними. Сегодня целью обучения становиться не просто передача знаний, а умение эти знания добывать самостоятельно, показав учащимся процессы становления научных и практических знаний.

Метадеятельность, как умение совершать любую деятельность с предметами, универсальный способ жизнедеятельности, реализуется посредствам современных технологий, направленных на изучение целостной картины мира. Такой подход позволяет соединить компетенции учащегося воедино и дает возможность протекать процессу саморазвития школьника, укрепляя преемственность начальной, средней и старшей ступени обучения.

Согласно ФГОС матепредметные компетенции связаны с универсальными учебными действиями, которые предполагают, что ученик самостоятельно ставит цель и задачи для своей деятельности, предполагает возможный вариант результата обучения.

Теоретические основы изучения метапредметных компетенций представлены в исследованиях Л. Ф. Квитовой, К. Ю. Колесиной, М. Р. Леонтьевой, А. В. Хуторского и др.

Возможности формирования метадеятельности заложены в ряде методик, подходов и технологий:

• развивающее обучение Эльконина-Давыдова; мыследеятельностная педагогика;
• коммуникативная дидактика;
• эвристическое обучение;
• логико-смыслового моделирования;
• школа М.Щетинина и др.

В условиях современной школы каждый учащийся имеет возможность получать знания с помощью компьютера, интерактивной доски, электронного учебника, интерактивного пособия и пр. Но все эти знания носят виртуальный характер, оторванный от жизни. Чтобы показать значимость получаемых знаний на практике предметы естественно-научного цикла используют эксперименты, практические и лабораторные работы. Создание цифровых лабораторий помогает решить задачу воспитания и социализации школьников, их всестороннего развития наиболее эффективно в рамках организации внеурочной деятельности.

Внеурочная деятельность - это образовательная деятельность, осуществляемая в формах, отличных от классно-урочной, и направленная на достижение планируемых результатов освоения основной образовательной программы. Такая деятельность направлена на решение задач воспитания и социализации учащихся.

При этом в современном обществе явно прослеживается тенденция к всесторонней информатизации. Таким образом, в таких условиях и предъявления высоких требований к навыкам компьютерной грамотности и информационной культуре человека очень важной становится проблема качественного обучения информатике с учетом современных тенденций развития информационно-коммуникационных технологий.

Одним из способов решения перечисленных задач может служить внедрение занятий внеурочной деятельности по развитию технического творчества учащихся. В результате научно-технического творчества у ребенка, формируется способность анализировать проблемные ситуации, предвидеть их последствия, умение интегрировать и синтезировать полученную информацию, развивается дивергентное мышление (гибкость, беглость, оригинальность), воображение, появляется ощущение удовлетворенности от результатов учебной деятельност.

Достичь таких высоких результатов обучения возможно, если учащиеся будут посещать занятия внеурочной деятельности по 3d-моделированию, конструированию и 3d-печати. В соответствии с ФГОС базовый курс информатики в школе начинается с 7 класса, именно на этом этапе крайне важно заинтересовать учащихся в создании 3d-моделей.

Такое преимущество обучения с использованием информационных технологий в виде применения компьютерных 3D-моделей очевидно. В отличие от плоских статических изображений объемные компьютерные модели интерактивны: можно выбрать любую точку обзора, сделать любые преобразования, прилагая минимум усилий. Интерактивность компьютерных 3D-моделей означает, что учащимся предоставляется возможность активного взаимодействия с этими средствами.

3D-моделирование применяется образовательными организациями повсеместно, ведь деятельность, связанная среди с 3D-моделированием совершенствуют процесс обучения, развивают у учащихся образное мышление, позволяет учащимся самостоятельно решать поставленные задачи. Помимо прочего, 3D-печать значительно увеличивает интерес к процессу обучения, так как дает возможность учащимся создавать новое, тем более, что, используя 3D–принтер для реализации своей модели, ученик сможет держать ее в руках через несколько часов, что в свою очередь мотивирует к изучению 3D-конструирования.

Далеко не каждая педагогическая технология позволяет учащемуся самостоятельно выявить свои ошибки и, самое главное, исправить их. На бумаге или компьютере изъяны модели заметить сложно, а создавая макет или тестовую деталь, ученик, смоделировав ее на компьютере в 3D-программе, уже через небольшой промежуток времени держит ее в руках. Если что-то не получается, то это не проблема, можно попробовать снова.

Наиболее удобным программным решением задач, поставленных перед курсом внеурочной деятельности по 3d-моделированию является применение Google SketchUp. Такое программное обеспечение является интуитивно понятным для учащихся, которые только начинают знакомится с миром 3d-моделей, и не требует высоких знаний в области 3d-моделирования.

Google SketchUp - программа для моделирования разнообразных 3D объектов - зданий и архитектурных сооружений, мебели, интерьера. В программе для создания изображений используются традиционные графические примитивы (отрезки, прямоугольники, круги) и их преобразования (перемещения, вытягивание, сдвиг). Пакет хорошо подходит для пользователей, которые только начинают знакомится с трехмерным моделированием. SketchUp прост в обращении и позволяет относительно быстро и просто достичь желаемого результата, используя привычные с детства инструменты — "линейку", "карандаш", "транспортир", "ластик" в трех плоскостях.

Программа для 3d моделирования Google SketchUp

Программа внеурочной занятости учащихся направлена на развитие пространственного мышления, расширение базы школьных знаний в области 3d-моделирования и 3d-конструирования. Она учитывает возрастные и психологические особенности учащихся и составлена по принципу постепенного нарастания степени сложности материала. Учащиеся начинают понимать, каким образом можно создавать трехмерные модели методом послойного спекания материала. Осознают, что в основе любого объемного объекта лежит его 3d-модель, что создание таких моделей далеко не технологии будущего, а настоящего.

Особенность курсов внеурочной деятельности заключается в том, что многие предметные знания и способы деятельности (включая 3D-моделирование) имеют значимость для других предметных областей и формируются при их изучении. Такие курсы являются дополнительными в процессе развития ИКТ-компетентности учащихся средней школы и закладывает основы естественнонаучного и культурного мировоззрения.

Внеурочная деятельность по 3D-моделированию развивает у учащихся готовность и способность к самостоятельному обучению на основе учебно-познавательной мотивации, в том числе готовности к выбору направления профильного образования с учетом устойчивых познавательных интересов. Помогает им строить рассуждение от общих закономерностей к частным явлениям и от частных явлений к общим закономерностям. Кроме того, формирует и развивает компетентности в области использования информационно-коммуникационных технологий.